str型で作られた計算式を計算したい

Question

#課題
ある理由でstr型で作られた計算式（"2**8"のようなもの）を計算したいです。
#補遺
pythonのバージョンは3.7.7です。
evalは使えません

Comments

[meg_]

・「試したこと」のコードを掲載ください。
・「ある理由でstr型で作られた計算式（"2**8"のようなもの）を計算したいです。」課題ですか？

[can110]

>evalは使えません
eval以外は使えますか？あるいは使えるものを明記ください。

[daemonright]

eval以外はどのような手法があるかわからないので試して、できなければ補遺に追加する予定です。

[can110]

evalでは計算できるのに使えないとのことですが、evalが使えない理由はなんでしょうか？
ほかの手法も使えない可能性もあるかもしれないので確認です。

[Zuishin]

print(256)

Answer 1

evalが使えます。
eval - Python3.7.8

$ python3
Python 3.6.9 (default, Apr 18 2020, 01:56:04)
[GCC 8.4.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> eval("1+2+3")
6
>>> v= eval("1+2+3")
>>> print(v)
6
>>> v= eval("2 ** 3")
>>> print(v)
8
>>> eval("2 ** 8")
256
>>> v = eval("2 ** 8")
>>> print(v)
256

Comments

[dodox86]

計算式を動的に外から入力したいようなときにはevalは有用で、「ある理由」が実務なのだと思って回答しましたが、もし授業の課題だったりしたのであればevalを使うことは求められていないでしょうね。計算するロジックを自力で構築せよ、と言うことなのだと思います。

Answer 2

評価したい式を構文解析するクラスを定義すれば簡単に実装できると思います。

Answer 3

こんなのはどうでしょうか？

import re
import math

class Expr:
	op = "+-*/\7\7"
	pat = r"\d+.?\d*([eE][+-]?\d+)?";

	def __init__(self, s):
		self.c = '.'
		self.s = s
		self.n = len(s)
		self.pos = 0
		self.val = 0.0

	def get(self):
		while self.pos < self.n:
			self.c = self.s[self.pos]
			self.pos += 1
			if self.c.isdigit():
				res = re.match(Expr.pat, self.s[self.pos-1:])
				self.val = float(res.group())
				self.pos += res.span()[1] - 1
				return '0'
			if self.c == '*' and self.s[self.pos] == '*':
				self.pos += 1
				self.c = '\7'
				return self.c
			if self.c != ' ':
				return self.c
		self.c = '\0'
		return self.c

	def expr(self, i):
		v = 0.0
		if i < 6:
			v = self.expr(i+2)
			while  self.c == Expr.op[i] or self.c == Expr.op[i+1]:
				if self.c == '+': v += self.expr(i+2)
				elif self.c == '-': v -= self.expr(i+2)
				elif self.c == '*': v *= self.expr(i+2)
				elif self.c == '/': v /= self.expr(i+2)
				else: v **= self.expr(i)
		elif self.get() == '0': v = self.val; self.get()
		elif self.c == '(':
			v = self.expr(0)
			if self.c == ')': self.get()
			else: self.c = '\1'
		elif self.c == '+': v = self.expr(i)
		elif self.c == '-': v = -self.expr(i)
		elif self.s[self.pos-1:self.pos+4] == 'sqrt(':
			self.pos += 4
			v = math.sqrt(self.expr(0));
			if self.c == ')': self.get()
			else: self.c = '\1'
		else: self.c = '\1'
		return v

	def ok(self):
		return self.c == '\0'

while True:
	s = input('>> ')
	if s == '.': break;
	e = Expr(s)
	v = e.expr(0)
	if e.ok(): print(' ' , v if v != int(v) else int(v))
	else: print(' Error')

実行例

>> 1+2*(3-4)/5
 0.6
>> 355 / 113
 3.1415929203539825
>> 2**10
 1024
>> .

追記
sqrt を追加しました。sqrt(2) は 1.4142135623730951 になります。
同様にして、exp, log, sin, cos, tan の追加も可能です。

追記2
eval の代わりに os.system を使ってもいいのでしょうか？

import os

while True:
	s = input(">> ");
	if s == '.': break;
	cmd = "python -c 'print(" + s + ")'"
	os.system(cmd)

daemonright さん、質問をしたまま放置はよくないですよ。
コメントをお願いします。

Answer 4

「試したこと」はよく分かりませんでしたが次の様では駄目でしょうか。ipythonで実行しました。

In [1]: 2**8
Out[1]: 256

In [2]: s="2**8"

In [3]: s
Out[3]: '2**8'

In [4]: eval(s)
Out[4]: 256

In [5]: